中国北方盆地大规模铀成矿作用:地层篇

“红黑”耦合沉积建造是中国北方中—新生代盆地(简称北方盆地)砂岩型铀矿的重要控矿要素之一,在勘查实践中得到了广泛证实和应用,指导发现找矿靶区和矿产地300余处,在成矿理论方面取得重要进展。本文系统总结了北方产铀盆地的60万余米铀矿岩芯钻探成果,通过典型矿床赋矿层沉积学、地球化学等对比研究,系统分析了北方盆地侏罗系、白垩系、新近系等赋矿层形成的沉积环境、物质组成等,进一步明确了制约成矿流体运移、铀矿物沉淀的赋矿层条件。结果显示:①北方盆地自侏罗纪以来,发育了Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(Bathonian-Oxfordian)、Ⅱ早白垩世早期(Valanginian)、Ⅲ早白垩世晚期(Aptian)、Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian)、Ⅴ晚白垩世晚期—早古近纪(Campanian-Thanetian)、Ⅵ早新近纪(Aquitanian-Burdigalian)和Ⅶ晚新近纪(ZancleanPiacenzian)7期红层,与下伏富还原性组分的黑色层构成了典型的对偶沉积建造,为北方盆地大规模成矿奠定了赋矿层基础。②地球化学指标显示:红层中Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于0.29~1.47(n=78),黑层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于0.57~53.96(n=223),赋矿层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于1.00~26.45(n=52)。赋矿层、黑层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值一般大于1,以发育黄铁矿、炭屑、油斑为特征,为相对较还原的环境。红层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值一般小于1,以发育钙质结核为特征,为相对较强氧化的环境。③总有机碳含量显示红层为0~0.16%(n=107),含矿层为0.01%~2.65%(n=137),黑层为0.01%~2.66%(n=339),含矿层总有机碳含量略低于黑层,与铀矿的富集沉淀有密切关系。④砂岩型铀矿体呈“板状”或“楔状”产出于黑层顶部的灰色、灰绿色砂岩和细砂岩,甚至泥岩,红层为含氧含铀流体的运移通道,黑层为含氧含铀流体的富集沉淀的化学屏障。因此,北方盆地红层和黑层对偶沉积、旋回充填是大规模铀成矿必要的地层条件,这些认识打破常规思维,“红黑”旋回叠加导致了北方盆地多层成矿的现象,矿体一般呈板状就位于红层和黑层的过渡带,这对深入理解砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等工作和勘查工作部署具有重要实践意义。

鄂尔多斯盆地泾川地区风成沉积体系砂岩型铀矿超常富集机制及成矿过程

鄂尔多斯盆地泾川800~1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积体系中含铀岩系沉积特征、成矿物质赋存状态和特征、流体运移特征等进行研究。结果表明,研究区洛河组矿物质的溶出和富集情况受原含铀岩层的铀、钍含量制约,同时铀钍比值越高,铀矿物质的富集率就越高。成矿过程分为早、中、晚三个阶段,早期岩层呈差异成矿、中期呈梯状不均匀渐进成矿、晚期为均匀超常富集成矿。不同成矿阶段铀矿的产出状态,揭示了风成沉积体系内铀矿形成过程和超常富集机制。

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe^(2+)/Fe^(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。

中国北方砂岩型铀矿深部探测新发现及其意义

在充分利用油气勘探钻井和地震资料的基础上,结合中国北方砂岩型铀矿调查工程,北方砂岩型铀能源矿产基地深部探测技术示范项目在中国北方系列盆地获得了砂岩型铀矿深部探测新发现,实现了新区、新层位找矿突破。在鄂尔多斯盆地西南缘,700~2000 m深白垩系洛河组风成沉积体系内新发现了铀矿(化)体。在准噶尔、塔里木、柴达木、酒泉、松辽等盆地新发现多处深部铀异常区。这些深部铀矿(化)体和铀异常区的发现,有效拓展了砂岩型铀矿的研究领域和找矿空间,将对砂岩型铀矿的理论研究和勘查产生深远的影响。系列研究表明,中亚铀成矿带和中国北方具有相似的铀成矿地质背景,赋矿地层普遍具有红层控矿的特点。相对于早期重视在还原性地层中研究氧化砂体及其成矿机理,本次工作中新发现的铀矿(化)体或铀异常多位于红色氧化环境中,而后期还原性含烃流体的灌入对于铀成矿具有重要控制作用。因此,氧化地层(红层)中还原性砂体(褪色蚀变)的研究应引起更大的关注。中国北方具有优越的成矿地质背景和古气候条件,包括丰富的铀源、大规模的砂体、后期的构造挤压(反转)形成的断裂和构造圈闭等,为流体提供了迁移通道和聚集场所。构造活动触发了地表含氧含铀流体和深层含烃流体的运移,构筑起了补‒径‒排流体成矿系统,尤其在古油气藏(断裂)边缘(顶部)形成的斜坡带,两种流体相互作用、耦合,巨量铀富集成矿。

中国北方中新生代盆地砂岩型铀超常富集的驱动力

中国北方中新生代陆相沉积盆地存在大规模的砂岩型铀超常富集的现象,富集的驱动力究竟来自哪里?众所周知,砂岩型铀具有水成性、动态性、易聚散性等特征,非常活跃,这些特征决定了任何一次构造隆升对其超常富集和早期矿床的重置都起关键性作用,尤其是新生代构造的作用更加不容忽视。本文分析了新生代欧亚板块与印度板块、太平洋板块的时空构造特征及其与沿线盆地铀富集的时空关系,结果表明:①欧亚板块与印度板块在古新世开始碰撞,中新世经历快速隆升,形成现今巨型青藏高原和蒙古高原,改造影响了沿线中新生代盆地,形成一系列有利于砂岩型铀富集的大陆斜坡带,沿着北西西构造线昆仑山脉、天山山脉、祁连山脉等所围限的准噶尔、伊犁、塔里木、吐哈、柴达木、银额等盆地内侏罗纪、白垩纪、新近纪沉积地层中发育大规模铀的超常富集现象。②太平洋板块在渐新世‒中新世低角度北西西向俯冲于欧亚板块之下,造成大兴安岭‒太行山等系列山脉的快速隆升和沿线盆地内部褶皱逆冲断裂构造的形成,在海拉尔、二连、鄂尔多斯、松辽等盆地内侏罗纪、白垩纪、新近纪沉积地层中发育铀富集现象。③北方系列盆地砂岩型铀储层的时代无论是中生代还是新生代,铀成矿时间绝大部分集中在渐新世‒中新世,尤其是中新世以来有集中大爆发的趋势。因此,中国北方中新生代盆地砂岩型铀超常富集的时空关系与渐新世‒中新世欧亚板块‒印度板块陆陆碰撞以及太平洋板块俯冲引起沿线盆山末次构造隆升的时空格局高度吻合,即为砂岩型铀超常富集提供了驱动力。根据这一新认识,从构造驱动力的角度,可以将中国北方陆相盆地砂岩型铀矿划分为特提斯化成矿域和滨太平洋成矿域,对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等理论研究具有重要指导意义。

西藏阿里地区泽错大型盐湖锂(硼)矿床的发现及开发利用前景

2016-2018年中国地质调查局天津地质调查中心联合西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队组建盐湖调查队伍,针对西藏羌塘盆地西段泽错盐湖开展调查评价工作,探获大型锂(硼)矿产地1处。泽错湖表水体长16.3 km,宽3.3~11.3 km,湖表面积113.8 km^2。湖水深度变化较大,四周水较浅,逐渐向中间变深,最深处达44 m,湖水平均深度为24 m,湖面海拔4940 m。泽错盐湖位于藏北羌塘-三江复合板块内,矿区第四纪地层可划分为更新统湖积,全新统现代湖水,全新统冲洪积,全新统冲积和全新统湖积。湖盆可划分基岩裂隙水层、亚砂土孔隙含水层、亚黏土孔隙含水层和湖表卤水4个水文地质单元。经计算直接补充到湖盆表面的大气降水量为1.081×10^7m^3/a,地表水补给湖水量为8.262×10^7m^3/a,地下水补给量为2.052×10^7m^3/a,泽错年补给水量为11.395×10^7m^3/a左右。自然蒸发为泽错湖盆的主要排泄方式,泽错湖水年蒸发量为12.745×10^7m^3/a,年均水量变化值为1.35×10^7m^3/a,地表水补给湖水带入的总盐量为7.8×10^4 t/a。泽错湖盆卤水中主要成盐元素有Cl^-、Na^+、SO4^2-、K^+、CO3^2-、HCO3^-、B2O3、Mg^2+、Li^+等,平均矿化度41.57 g/L,pH值为9.31,泽错湖水为高矿化度盐水,水化学类型为硫酸钠亚型。泽错盐湖LiCl平均品位为376.02 mg/L,LiCl资源量为102.68×10^4 t,远景规模达到大型;B2O3平均品位为840 mg/L,B2O3资源量为229.38×10^4 t,远景规模达到大型。在综合分析锂、硼资源需求、提锂技术、盐田建设、气候条件、经济价值等方面的基础上,对泽错盐湖的开发利用前景进行了展望。

砂岩型铀矿的微生物成矿作用研究述评

目前,砂岩型铀矿是全球应用最为广泛和最有前景的铀矿类型,也是我国最主要的工业铀矿类型。本文展示了当今世界最新的铀资源分布和组成,强调了砂岩型铀矿在世界和中国铀矿资源中的重要性,梳理了实验室条件下微生物对U(VI)的还原性富集和非还原性富集机理,归纳了地质条件下微生物参与砂岩型铀矿的成矿证据。微生物对铀富集作用的实验研究,主要体现在还原性和非还原性富集两个方面。微生物对U(VI)的还原性富集研究最为深入,包括微生物的细胞色素、菌毛和电子穿梭体在U(VI)的还原过程中的作用。微生物对U(VI)的非还原性富集表现在微生物表面吸附、表面络合沉淀和细胞内积聚作用。微生物参与砂岩型铀矿成矿作用的证据,可分为直接证据和间接证据。直接证据主要有铀矿物形态学特征、P元素含量和矿物纳米晶体尺寸;间接证据主要有黄铁矿硫同位素和方解石碳同位素组成以及相应烃类包裹体特征。在未来的研究工作中,应重视微区实验方法在砂岩型铀矿中的应用,以及含油气/煤盆地上覆地层的砂岩型铀矿找矿工作,应探索更加适当的指标和评价体系以量化微生物对砂岩型铀矿的成矿作用。

钱家店铀矿床表生含氧含铀流体与深层酸性含烃流体的耦合成矿作用——来自岩心蚀变矿物填图的证据

以岩心光谱蚀变矿物填图为主要研究手段,结合野外地质编录、偏光显微镜、扫描电镜、电子探针能谱分析、氢氧同位素测试等方法,对开鲁盆地钱家店砂岩型铀矿床85个有效钻孔岩心开展了系统的蚀变矿物填图和矿物学研究。结果表明:①主要含矿层上白垩统姚家组蚀变矿物主要有黏土矿物(高岭石、蒙脱石、伊利石、伊/蒙混层及局部绿泥石)、铁的三价氧化物、黄铁矿、碳酸盐(方解石、白云石、铁白云石)等,它们呈现明显的分带特征:氧化带为高含量的“高岭石+Fe^3+氧化物”组合、过渡带为中等含量的“高岭石+蒙脱石(伊/蒙混层)”+高含量的“黄铁矿+铁白云石”组合;还原带则主要为高含量的“蒙脱石(伊/蒙混层)+伊利石+黄铁矿”组合,矿体主要分布在氧化‒还原过渡带和高岭石变化的梯度带上,并见有明显的高岭石、黄铁矿、铁白云石富集。②含氧含铀流体主要来自于WS、WN方向,其次为ES方向(也可能是WS向流体的分支),酸性含烃流体主要来自于NE向的断裂构造,流体温度介于40~120℃,两种不同性质流体的耦合作用是该地区的主成矿作用。③主成矿事件应发生在白兴吐“天窗”构造隆升之后,构造天窗在成矿系统中主要承担着还原障和地下水排泄区的作用。

松辽盆地北部大庆长垣南端上白垩统四方台组物源体系分析

物源体系制约着层间水的流动方向及砂体储层的展布。前人对松辽盆地北部上白垩统物源体系分析多集中在四方台组以下,缺乏对四方台组物源的报道。因此,在结合区域地质认识的基础上,通过沉积构造分析、砂体展布形态及重矿物分析等手段,系统研究了松辽盆地北部大庆长垣南端四方台组物源体系特征,明确了物源方向与母岩类型。结果表明,四方台组地层的母岩类型主要为中酸性岩浆岩与中高级变质岩;通过与源区对比分析,认为大庆长垣南端四方台组物源主要来自张广才岭、吉黑东部及盆地东南部地区。

松辽盆地西南部钱家店铀矿床富矿砂岩中烃类地球化学特征

松辽盆地西南部钱家店铀矿床的形成与油气充注和微生物还原作用有关,但该铀矿床中油气的来源及其烃源岩类型、沉积环境、成熟度、潜在的充注多期次性等问题并没有深入研究。对该矿床富矿砂岩中吸附烃和包裹体烃进行离线破碎法抽提,通过色谱-质谱分析探讨烃类的地球化学特征。结果显示,吸附烃和包裹体烃具有相似的组成,均显示淡蓝色的荧光特征;含矿层中至少有2期石油充注混合,早期充注的石油发生了严重的生物降解作用,C_(15+)范围内存在很多未分离的复杂混合物(UCM),含C_(26)~C_(30)17α,21β25-降藿烷系列化合物;晚期充注的石油未发生或发生了轻微的生物降解,生物标志化合物指示其来源于下白垩统九佛堂组烃源岩,该烃源岩形成于半深湖—深湖局部水体分层的还原环境,有机质类型为腐殖-腐泥型,热演化程度已经达到成熟。作为研究油气和微生物参与砂岩型铀矿成矿作用系统性研究的一部分,对完善该研究体系具有重要意义,也可为油铀兼探、煤铀兼探等多矿种综合勘查提供帮助。

鄂尔多斯盆地东北部直罗组内碎屑锆石和铀矿物赋存形式简析及其对铀源的指示

鄂尔多斯盆地作为中国重要的多种能源共生的大型盆地,发育了大量的砂岩型铀矿床。本次工作选择盆地东北部纳岭沟铀矿床作为研究对象,在直罗组含矿段附近采取5个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,并针对含矿样品进行电子探针分析。该地区直罗组含矿段碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于5个阶段:(2479±11)Ma^(2460±19)Ma、(2300~1950)Ma、(1896±21)Ma^(1820±32)Ma、(316~266)Ma及165 Ma。同时,本文整理了鄂尔多斯盆地北部造山带内古老变质基底、孔兹岩带和晚古生代侵入岩时代,并发现在直罗组内获得的碎屑锆石年龄与北部造山带内地质体所记录的年龄相一致。结合前人地球化学及古地理研究,本次工作推断纳岭沟地区直罗组砂岩沉积物最终来自于鄂尔多斯盆地北部造山带。纳岭沟铀矿床内铀矿赋存形式主要为存在于碎屑颗粒内部、黏土矿物周边、黄铁矿周边和炭屑裂隙内部。结合野外地质体放射性异常测量,本次工作认为铀源主要来自于沉积成岩阶段含铀碎屑颗粒的预富集和后期高放射性异常地质体通过含铀含氧水向盆地内部的迁移。

中国北方中新生代含铀盆地类型划分

含铀盆地类型划分是铀矿勘查工作的重要基础,目前对北方系列陆相盆地尚未开展过系统的对比研究工作。近年来,独具特色的砂岩型铀矿床跌宕成矿理论、"红-黑"岩系耦合沉积控矿、盆内隆缘控矿等新认识的提出,得益于我国北方砂岩型铀矿床的勘查实践,并在铀矿勘查中不断丰富和拓展应用,取得了一系列重要找矿突破。在此基础上,本文据北方陆相盆地30万余米岩芯勘探成果,以含铀岩系时代和盆地铀富集机理为基础,兼顾盆地构造位置及构造演化,首次提出了中国中新生代含铀盆地类型划分方案,分为三类含铀盆地:复合盆地、叠合盆地和简单盆地。复合盆地其含铀岩系均为中生代构造层;叠合盆地是含铀岩系为中生代和新生代两个构造层的产铀盆地,如准噶尔盆地、柴达木盆地;简单盆地其含铀岩系仅在新生代构造层产出,如龙川江盆地。根据不同含铀盆地类型与构造岩浆岩带的空间分布关系划分为两型,分别为构造岩浆岩带之间的开阔盆地和岩浆岩带内的山间盆地。含铀盆地类型的划分,不仅具有砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究的重要成因指示意义,也可为目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作提供重要的实践指导。

鄂尔多斯盆地东北缘发现大型砂岩型铀矿床

1研究目的(Objective)研究区地处鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起中部的塔然高勒地区,其东侧紧邻纳岭沟铀矿,西侧为大营铀矿,区内地层整体为一向西南缓倾的单斜构造,含铀目的层为中侏罗统直罗组下段。塔然高勒铀矿的发现有望使大营和纳岭沟相连,成为世界级的铀矿田。

利用露头、井震及地球化学综合厘定层序界面——以鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系为例

侏罗系为鄂尔多斯盆地主要的含煤和含铀岩系,目前对侏罗系层序界面的识别主要依靠野外露头、录井岩性等进行宏观厘定,但在宏观特征无明显差别的地层中,层序界面厘定往往存在人为经验识别的随意性。为此,通过东北缘露头剖面和近千口钻孔电测曲线等常规识别工作,综合二维地震剖面和化学蚀变指数(CIA)垂向上的变化,在鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系中识别出3个长期旋回层序界面(TSB1—TSB3)和7个中期旋回层序界面(SB1—SB7)。由于CIA垂向上的变化反映了延安组和直罗组沉积期古气候环境的变化,可将其用于层序界面厘定。综合识别层序界面不仅可以提高识别的准确性,而且可以赋予关键层序界面古沉积环境属性,减弱人为经验识别的影响,从而为整个盆地侏罗系层序地层的划分对比提供可靠依据。

鄂尔多斯盆地重点成矿区含铀岩系特征对比

含铀岩系"顾名思义通常是指"赋含铀异常、铀矿化和铀矿层的一套沉积地层,既包括砂岩型铀矿化和泥页岩型铀矿化沉积岩石组合,又包括沉积期铀矿化及成岩后生改造与铀矿化相关的沉积地层"。盆地共分布4处铀矿集区,按照其所处的不同控矿构造单元,分别为东北缘东胜隆起矿集区、西缘宁东断褶矿集区、西南缘泾川断隆矿区、东南缘渭北隆起矿集区(Jin et al.,2019)。分析对比盆地各成矿区的含矿层位特征,对指导盆地铀矿找矿勘查和成矿理论研究具有一定指导作用。

Structure Styles of Mesozoic-Cenozoic U-bearing Rock Series in Northern China

In Northern China, sandstone-type uranium （U） deposits are mostly developed in Mesozoic-Cenozoic basins. These U deposits are usually hosted in unvarying horizons within the basins and exhibit typical U-forming sedimentary associations, which is referred to as U-bearing rock series. This study describes the structural features of U-bearing rock series within the main Mesozoic-Cenozoic U-producing continental basins in Kazakhstan, Uzbekistan, and Russia in the western segment of the Central Asian Metallogenic Belt （CAMB）, and Northern China in the eastern segment of the CAMB. We analyze the basic structural conditions and sedimentary environments of U-bearing rock series in Northern China and classify their structural styles in typical basins into river valley, basin margin, and intrabasin uplift margin types. The intrabasin uplift margin structural style proposed in this study can be used to indicate directions for the exploration of sandstone-type U deposits hosted in the center of a basin. At the same time, the study of structural style provides a new idea for exploring sandstone-type U deposits in Mesozoic-Cenozoic basins and it is of great significance to prospecting of sandstone-type uranium deposits.

鄂尔多斯盆地东胜铀矿田铀源示踪及其地质意义

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象,通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法,综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明:主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中,铀预富集达212.45×10^(-6),围岩达41.34×10^(-6);预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区;铀矿体及围岩REE配分曲线总体具一致性,右倾,个别δEu正异常,富集重稀土,两者铀源具一致性;含铀砂岩δ^(13)C_(V-PDB)=-9.7‰,δ^(18)O_(SMOW)=18.9‰,黄铁矿δ^(34)S_(v-CDT)=-27.46‰,经历了强烈的有机地质作用;铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出,被胶状黄铁矿肢解,铀富集于成岩作用后期。由此认为,直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源,东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。

鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系层序界面特征对砂岩型铀矿成矿环境的制约

依据野外露头、钻井岩芯、地震、测井及地球化学等资料,对鄂尔多斯盆地东北缘侏罗系延安组(J1-2y)和含铀岩系——直罗组(J2z)关键层序界面进行了系统研究。延安组—直罗组层序界面在露头剖面和钻井岩芯上表现为铁质风化壳、削截侵蚀面或岩性岩相转化面等特征;地震剖面上表现为上超、下超、削截等反射特征;测井曲线岩电关系和微量元素地球化学均表现为不同类型的突变特征。由此识别出10个不同级次层序界面,其中包括3个Ⅰ型层序界面(TSB1~TSB3)和7个Ⅱ型层序界面(SB1~SB7)。Ⅰ型层序界面主要包括:侏罗系延安组(J1-2y)与上三叠统延长组(T3y)之间的界面TSB1—对应地震剖面上的Ty;延安组(J1-2y)与直罗组(J2z)界面TSB2—对应地震剖面上的Tz-1;侏罗系与白垩系层序界面TSB3—对应地震剖面上的Tk。TSB1、TSB2和TSB3Ⅰ型层序界面主要为区域性质的不整合面,反映了中生代构造活动在盆地中的响应;Ⅱ型层序界面主要为气候转化面,反映了层序地层单元形成过程中古气候因素引起的旋回变化。微量元素Sr、Cu、Sr/Cu、FeO/MnO、Al2O3/MgO等比值垂向变化总体上反映延安期至直罗期古气候环境经历了温暖潮湿—干湿交替—干旱—半干旱的转变过程,直罗组底部不整合界面TSB2及上段红层广泛发育的起始界面SB6为古气候环境突变的关键界面。此外,本区三维地层结构显示,侏罗系延安组至直罗组具有明显的“垂相分带”特征,铀矿层在三维空间中主要呈板状赋存于TSB2界面之上的“泛连通厚”辫状河道砂体中,其产出明显受侏罗系垂相分带结构和古气候环境变迁因素的共同制约。本文建立的综合识别层序界面方法减少了层序地层研究中依靠人为经验识别的随意性,为本区侏罗系层序划分和等时地层格架建立提供重要依据。关键层序界面的时空属性及其所指示的地质意义对揭示燕山幕式构造活动发生、发展过程对古气候条件变迁和砂岩型铀大规模成矿作用的影响具有重要意义。

The First Discovery of a Large Sandstone-type Uranium Deposit in Aeolian Depositional Environment

The exploration depth of sandstone-type uranium deposits worldwide is mostly less than 700 m,and most of them occur in strata of fluvial facies(Adams et al.,1981;Jin et al.,2016;Hou et al.,2017).Only a few small uranium deposits have been reported in aeolian depositional environments(Isachsen et al.,1955;Li et al.,2001).In the Pcngyang Jingchuan region of the southwestern Ordos Basin,uranium ore bodies with large thickness and high grade in the aeolian sandstone of the Luohe Formation were newly found at depths from 700 to 1500 m,which have laid the foundation for increasing the uranium resources significantly in the Ordos Basin.

Lithium Resources in Brine of China's Sea Salt Field Operations

Objective With the rapid development of mobile power and electronic vehicles, the application of lithium is in the ascendant, and the contradiction between its supply and demand is prominent.